Канадский мускулолёт выиграл Приз Сикорского

Капитан команды AeroVelo Кэмерон Робертсон получает главный приз ≈ $250 тысяч

Капитан команды AeroVelo Кэмерон Робертсон получает главный приз ≈ $250 тысяч
(фото Vertiflite/Wikimedia Commons).

Высота полёта мускулолёта Atlas составила 3,3 метра

Высота полёта мускулолёта Atlas составила 3,3 метра
(фото Martin Turner).

Согласно античной легенде, Икар так высоко поднялся в небо, что солнце расплавило воск, скреплявший его крылья, и он упал прямо в море, где и утонул

Согласно античной легенде, Икар так высоко поднялся в небо, что солнце расплавило воск, скреплявший его крылья, и он упал прямо в море, где и утонул
(иллюстрация Wikimedia Commons).

Капитан команды AeroVelo Кэмерон Робертсон получает главный приз ≈ $250 тысяч
Высота полёта мускулолёта Atlas составила 3,3 метра
Согласно античной легенде, Икар так высоко поднялся в небо, что солнце расплавило воск, скреплявший его крылья, и он упал прямо в море, где и утонул
За 33 года существования конкурса на Приз Сикорского ранее никому не удавалось выполнить все необходимые для победы требования. Но команда студентов из университета Торонто прервала несчастливую традицию: их мускулолёт соответствовал всем критериям и выиграл главный приз!

История мускулолётов началась ещё в античности, с древнегреческого мифа. Существует легенда о Дедале и Икаре, согласно которой отец и сын взлетели в небо, словно птицы. Дедал слепил крылья из перьев и воска себе и сыну, чтобы спастись с острова Крит, но предупредил Икара, что нельзя подниматься слишком высоко в небо, ибо солнце может расплавить воск, и крылья разрушатся. Но Икар был так увлечён полётом, что ослушался отца и взмыл высоко в небо, за что, естественно, поплатился жизнью.

Человек всегда мечтал летать как птица, и инженеры всех времён и народов пытались воплотить эту фантазию в жизнь. Ещё Леонардо да Винчи рисовал эскизы первых махолётов — летательных аппаратов, работающих по принципу махового движения.

И даже, когда полёт стал делом обыденным, и самолётам уже никто не удивляется, мечты о летательном аппарате без двигателя продолжают будоражить фантазию инженеров и художников. В 1980 году Американское вертолётное общество (American Helicopter Society) учредило Приз Сикорского. Любой желающий мог принять участие в состязании, но для победы необходимо было выполнить ряд довольно жёстких требований.

Согласно античной легенде, Икар так высоко поднялся в небо, что солнце расплавило воск, скреплявший его крылья, и он упал прямо в море, где и утонул (иллюстрация Wikimedia Commons).

Во-первых, этот конкурс был создан только для мускулолётов вертолётного типа, а значит, единственной движущей силой аппарата может быть сила человеческих мышц. Во-вторых, чтобы стать претендентом на победу, необходимо подняться в воздух на высоту более трёх метров, удержаться на ней в течение минуты или более, и самое сложное — не выходить за границы площади 10 квадратных метров. Фактически, нужно совершить не полёт, а парение в воздухе.

Казалось бы, требования ясны и просты, но за всю 33-летнюю историю существования конкурса лишь пять мускулолётов вообще смогли оторваться от земли, а победитель, соответствовавший всем требованиям, был только один.

Первая команда, которая решила попытать счастья, была из Калифорнийского политехнического университета (Cal Poly). Сразу же после учреждения конкурса они решили принять в нём участие, но разработка нужного летательного аппарата заняла 9 лет, и потому впервые они выступили перед судьями лишь в 1989 году. В основе "двигателя" новоявленного воздушного судна Da Vinci III лежала модифицированная велосипедная цепь: студент управлял мускулолётом, вращая педали, прикреплённые к сидению пилота. Сам аппарат был оснащён двумя перекрещёнными лопастями.

"С точки зрения аэродинамики, для такого вертолёта парить в воздухе, оставаясь на одном месте, достаточно сложно. Лететь вперёд намного проще, поскольку задействуется большее количество воздуха", — поясняет Билл Паттерсон (Bill Patterson), капитан команды из Калифорнийского политехнического университета. Воздушное судно, построенное Паттерсоном и его студентами-инженерами, смогло оторваться от земли на 20 сантиметров и парить в воздухе на протяжении семи секунд. Немного, но они были первыми, кому вообще удалось взлететь.

Капитан команды AeroVelo Кэмерон Робертсон получает главный приз — $250 тысяч (фото Vertiflite/Wikimedia Commons).

В какой-то момент стало очевидно, что для увеличения высоты полёта необходим больший размах крыльев. Но это означало бы и увеличения веса всей конструкции.

В 1994 году в гонку вступила команда японских студентов. Их летательный аппарат назывался Yuri. Это была конструкция площадью в 20 квадратных метров и с фюзеляжем в форме буквы Х. К каждому концу Х-образной кабины было прикреплено по пятиметровой лопасти. Это решало сразу две проблемы: во-первых, крупный размер обеспечивал взлёт на большую высоту, а во-вторых, каждая из четырёх лопастей уравновешивала противоположную, сохраняя баланс конструкции. Мускулолёт Yuri поднялся на 70 сантиметров и парил на протяжении 24 секунд, при этом оставаясь в той самой 10-метровой "коробке".

Конструкции летательных аппаратов команды-победителя и их конкурента очень похожи на ту, что создали японцы: тот же Х-образный фюзеляж и те же балансирующие лопасти.

Команда из университета Мерилэнда создала в 2009 году мускулолёт Gamera, которому также удалось оторваться от земли во время состязания.

Но победителями стали студенты университета Торонто (University of Toronto), команда которых называется AeroVelo, а их летательный аппарат — Atlas. Пилоту удалось удержать мускулолёт на высоте 3,3 метра на протяжении 64 секунд, а также не выходить за рамки 9,8 квадратных метров. Сам полёт прошёл ещё 13 июня, но решение комиссии было оглашено не сразу. AeroVelo были названы победителями лишь 11 июля 2013 года.

Высота полёта мускулолёта Atlas составила 3,3 метра (фото Martin Turner).

Победа канадским студентам досталась не так просто. Первый аппарат, который они построили, развалился во время испытаний (пострадали два несущих винта) и, чтобы его восстановить и исправить, молодым инженерам пришлось собирать необходимую сумму на сайте Kickstarter.

Затем недостаток в виде излишней гибкости решено было исправить, конструкцию мускулолёта дополнили. Инженеры протянули тросы от сидения пилота, расположенного в центре аппарата, к концу каждого выноса с винтами. В результате, когда пилот наклонялся вперёд, лопасти тоже немного наклонялись.

"Это было исключительно интуитивное решение. Но при этом верное. К тому же, мы сэкономили 8% веса нашего вертолёта", — рассказывает капитан команды победителей Кэмерон Робертсон (Cameron Robertson).

К счастью, думать о погодных условиях участникам конкурса не пришлось, ведь состязания проходили в помещении. К сожалению, мускулолёты очень хрупкие, и потому требовать от инженеров ещё и адаптации к погоде было бы несправедливо.

Тем не менее, команда AeroVelo очень воодушевлена своей победой. Они не просто получили приз в $250 тысяч (примерно 7,5 миллионов рублей), но обрели надежду. Робертсон говорит, что у мускулолёта Atlas есть будущее, и он сможет поучаствовать ещё в нескольких более сложных конкурсах.

Также по теме:

В США прошел конкурс на необычные летательные аппараты 
Люди летают. Гораздо смешнее, чем птицы 
Ростовский летающий рак победил флюгтаг-фестивале
Карельские изобретатели запустят летающего лося в Москве